Struktur, fungsi, contoh hidrolasase

Itu Hidrolase Mereka adalah enzim yang bertanggung jawab untuk menghidrolisis berbagai jenis hubungan kimia di banyak senyawa yang berbeda. Di antara tautan utama yang hidrolyz adalah tautan ester, glukosida dan peptida.

Dalam kelompok hidrolase, lebih dari 200 enzim yang berbeda telah diklasifikasikan, dikelompokkan setidaknya 13 set individu; Klasifikasinya pada dasarnya didasarkan pada jenis senyawa kimia yang berfungsi sebagai substrat.

Pemodelan Grafis dengan Alat Bioinformatika Struktur Hidrolase (Sumber: Staf Jawahar Swaminathan dan MSD di European Bioinformatics Institute [domain publik] melalui Wikimedia Commons) melalui Wikimedia Commons)

Hidrolase sangat diperlukan untuk pencernaan makanan di usus hewan, karena mereka bertanggung jawab untuk merendahkan sebagian besar hubungan yang membentuk struktur berkarbonasi dari makanan yang mereka tertanam.

Enzim ini bekerja dalam media berair, karena mereka membutuhkan molekul air di sekitarnya untuk menambah senyawa setelah molekul dibagi. Dengan kata -kata sederhana, hidrolase melakukan katalisis hidrolitik senyawa di mana mereka bertindak.

Misalnya, saat hidrolase memecahkan ikatan kovalen C-C, hasilnya biasanya merupakan kelompok C-O dan kelompok C-H.

[TOC]

Struktur

Seperti banyak enzim, hidrolase terorganisir protein globular dalam struktur kompleks yang diatur melalui interaksi intramolekul.

Hidrolase, seperti semua enzim, berikatan dengan satu atau lebih molekul substrat di daerah strukturnya yang dikenal sebagai "situs aktif". Situs ini adalah saku atau sumbing yang dikelilingi oleh banyak residu asam amino yang memfasilitasi cengkeraman atau penyatuan substrat.

Setiap jenis hidrolase spesifik untuk substrat yang diberikan, yang ditentukan oleh struktur tersiernya dan oleh pembentukan asam amino yang membuat tempat aktifnya. Spesifisitas ini dinaikkan secara didaktik oleh Emil Fischer sebagai semacam "kunci dan kunci".

Dapat melayani Anda: polimerase: karakteristik, struktur dan fungsi

Saat ini diketahui bahwa substrat, secara umum, menginduksi perubahan atau distorsi dalam pembentukan enzim dan enzim, pada gilirannya, mendistorsi struktur substrat untuk memastikan bahwa "renda" ini di situs aktifnya.

Fungsi

Semua hidrolase memiliki fungsi utama pemecahan ikatan kimia antara dua senyawa atau dalam struktur molekul yang sama.

Ada hidrolase untuk memecahkan hampir semua jenis tautan: beberapa mendegradasi ikatan ester antara karbohidrat, ikatan peptida lainnya antara asam amino protein, ikatan karboksilat lainnya, dll.

Tujuan dari proses ikatan kimia yang dikatalisis oleh enzim hidrolase sangat bervariasi. Smozyme, misalnya, bertanggung jawab atas hidrolisis ikatan kimia dengan tujuan perlindungan organisme yang mensintesisnya.

Enzim ini menurunkan hubungan yang sesuai dengan senyawa di dinding sel bakteri, dengan tujuan melindungi tubuh manusia dari proliferasi bakteri dan kemungkinan infeksi.

Nucleas adalah enzim "fosfatase" yang memiliki kemampuan untuk mendegradasi asam nukleat, yang juga dapat mewakili mekanisme pertahanan sel terhadap virus DNA atau RNA.

Hidrolase lain, seperti jenis "protease", menurunkan ikatan peptida protein dalam saluran pencernaan untuk membuat asam amino dapat diasimilasi dalam epitel gastrointestinal.

Bahkan hidrolase terlibat dalam berbagai peristiwa produksi energi dalam metabolisme sel, karena fosfatase mengkatalisasi pelepasan molekul fosfat dari substrat energi tinggi seperti piruvat, dalam glikolisis.

Itu bisa melayani Anda: pegangan kedelai

Contoh hidrolasase

Di antara keragaman besar hidrolase yang telah diidentifikasi oleh para ilmuwan, beberapa telah dipelajari dengan penekanan yang lebih besar daripada yang lain, karena mereka terlibat dalam banyak proses penting untuk kehidupan sel.

Di antaranya adalah kehalusan, serin protease, fosfatase endonukleous dan glucosidase atau glikosyraous.

Kelancarannya

Enzim dari jeda jenis ini. Ini biasanya berakhir menyebabkan lisis total bakteri.

Smozymes mempertahankan tubuh hewan infeksi bakteri dan berlimpah dalam sekresi tubuh di jaringan yang bersentuhan dengan lingkungan, seperti, misalnya, air mata, air liur dan lendir.

Telur ayam halus adalah struktur protein pertama yang mengkristal melalui x -rays. Kristalisasi ini dibuat oleh David Phillips, pada tahun 1965, di London Real Institute.

Situs aktif enzim ini terdiri dari asparagine-alanine-mechanine-peasparagine-glycine-glikin-perkagin-plain-metionin peptida (nam-nag-nam).

Protease Serin

Enzim kelompok ini bertanggung jawab untuk menghidrolisis ikatan peptida dalam peptida dan protein. Yang paling umum dipelajari adalah trpsin dan chimotripsin; Namun, ada banyak jenis protease, yang bervariasi sehubungan dengan spesifisitas substrat dan mekanisme katalisisnya.

"Protease" ditandai dengan memiliki asam amino nukleofilik tipe serin. Serin proteasas juga dapat memecahkan berbagai macam tautan ester.

Dapat melayani Anda: apa komposisi kimia makhluk hidup?Skema Grafik Aksi protease yang memecahkan tautan peptida dalam asam amino histidin (Sumber: Zephyris di Wikipedia Bahasa Inggris [CC BY-SA 3.0 (http: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0/)] Via Wikimedia Commons)

Enzim ini memotong peptida dan protein dengan cara yang tidak spesifik. Namun, semua peptida dan protein yang harus dipotong harus diikat oleh ujung terminal-N dari tautan peptida ke situs aktif enzim.

Setiap protease pendek secara akurat adalah ikatan amida yang terbentuk antara ujung terminal-C dari asam amino di ujung karboksil dan amina asam amina yang menuju ujung terminal-N dari peptida.

Fosfatase nuclease

Katalog enzim ini. Ada banyak jenis enzim ini, karena mereka spesifik untuk jenis asam nukleat dan tempat pemotongan.

Skema grafis aksi endonuclease menghidrolisis ikatan fosfodiéster (sumber: J3D3 [CC BY-SA 4.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Endonucleases sangat diperlukan di bidang bioteknologi, karena mereka memungkinkan para ilmuwan untuk memodifikasi genom organisme dengan memotong dan mengganti fragmen dari informasi genetik dari hampir semua sel apa pun.

Endonuklease membuat pemotongan basis nitrogen dalam tiga langkah. Yang pertama adalah melalui asam amino nukleofilik, kemudian struktur perantara dibentuk dengan beban negatif yang menarik gugus fosfat dan akhirnya memecahkan hubungan antara dua basa.

Referensi

1. Davies, g., & Henrissat, b. (sembilan belas sembilan puluh lima). Struktur dan mekanisme glikosil hidrolas. Struktur, 3 (9), 853-859.
2. Lehninger, a. L., Nelson, d. L., Cox, m. M., & Cox, m. M. (2005). Prinsip -prinsip biokimia lehninger. Macmillan.
3. Mathews, a. P. (1936). Prinsip Biokimia. W. Kayu.
4. Murray, r. K., Granner, d. K., Mayes, p., & Rodwell, v. (2009). Biokimia Illustrated Harper. 28 (hal. 588). New York: McGraw-Hill.
5. Ollis, d. L., Cheeah, e., Cygler, m., Dijkstra, b., Folow, f., Franken, s. M.,… & Sussman, J. L. (1992). Lipatan hidrolase α/β. Protein Rekayasa, Desain dan Seleksi, 5 (3), 197-211.